JP2001327897A - 塗装装置 - Google Patents

塗装装置

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JP2001327897A JP2001036482A JP2001036482A JP2001327897A JP 2001327897 A JP2001327897 A JP 2001327897A JP 2001036482 A JP2001036482 A JP 2001036482A JP 2001036482 A JP2001036482 A JP 2001036482A JP 2001327897 A JP2001327897 A JP 2001327897A
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  • Spray Control Apparatus (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁性及び色替え作業性に優れ、低コストの塗
装装置を提供する。 【解決手段】電圧が印加される塗装ガン１１と、塗装ガ
ンに塗料Ｐを導く塗料ホース１２と、塗料ホース内に水
密状態で摺動可能に設けられたピストン１４と、ピスト
ンを塗料ホース内で移動させる駆動手段１５とを有し、
塗装時には、塗料Ｐをピストン１４の前方に注入し、ピ
ストン１４を塗装ガン１１に向かって移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水性塗料などの導
電性塗料に高電圧を印加して塗装を行うのに適した塗装
装置に関し、更に詳しくは、非導電性塗料及び導電性塗
料の供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水性塗料は、有機溶剤を含まないので廃
液処理が容易で環境に優しく、また有機溶剤等の危険物
を含まないので火災事故防止に優れている。このため、
有機溶剤系塗料に代えて或いは有機溶剤系塗料ととも
に、中塗り塗料や上塗りベースコート塗料としてのニー
ズが増加している。
【０００３】こうした水性塗料に高電圧を印加して静電
塗装する場合、有機溶剤系塗料とは異なり、外部印加方
式や塗料回路の絶縁機構（以下、ボルテージブロック方
式という。）を採用する必要がある（たとえば、特許第
２７９０１５３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】外部印加方式とは、塗
装機によって噴霧され微粒化された塗料粒子に、外部電
極から電圧を印加してこれを帯電させるもので、塗料回
路内で接触帯電することがないため、電気が塗料を伝わ
って流れることが少ない。
【０００５】しかしながら、ボルテージブロック方式に
比べて塗着効率が悪く、塗料使用量が約１０％程度増加
するという問題がある。また、原理的にも塗装ガンが汚
れやすく、その結果塗料ブツの不具合が生じやすいの
で、塗装ガンの清掃頻度を高める必要があり、生産性を
も低下させる要因となる。
【０００６】これに対して、従来のボルテージブロック
方式としては、ブースサイドに設置した中継塗料タンク
を絶縁台で浮かせることで、塗装機から中継塗料タンク
までを帯電範囲とする中継塗料タンク絶縁方式が知られ
ている。
【０００７】しかしながら、塗色数が多い場合にはブー
スサイドに大きなスペースが必要となり、色替えを頻繁
に行う場合や塗料使用量が多い場合には作業性が悪いと
いった問題がある。
【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、絶縁性及び色替え作業性に
優れ、低コスト、かつ導電性塗料及び非導電性塗料の何
れにも適用できる塗装装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】（１） 上記目的を達成
するために、請求項１記載の塗装装置は、電圧が印加さ
れる塗装ガンと、前記塗装ガンに塗料を導く塗料配管
と、前記塗料配管内に水密状態で摺動可能に設けられた
ピストンと、前記ピストンを前記塗料配管内で移動させ
る駆動手段とを有し、塗装時には、前記塗料を前記ピス
トンの前方に注入し、前記ピストンを前記塗装ガンに向
かって移動させることを特徴とする。
【００１０】この請求項１記載の塗装装置では、塗料配
管内にピストンを摺動可能に設けて当該ピストンの前方
に塗料を注入し、ピストンを塗装ガンに向かって移動さ
せることで塗料を塗装ガンに導くので、塗装ガンに電圧
を印加しても、ピストンの後方は空気が充填されている
ので、当該ピストンの前後にて印加電圧が絶縁される。
これにより、請求項１５記載のように導電性塗料を採用
しても、絶縁性が高いので、塗着効率に優れた各種の塗
装ガンをそのまま使用することができる。
【００１１】また、ピストンは塗料配管内を水密状態で
摺動しながら移動するので、塗料配管の内壁に付着した
塗料がピストンの移動にともなって掻き取られる。した
がって、色替え時の前色の洗浄性が良好となるととも
に、塗料配管の内壁に塗料が堆積することが防止され、
ゴミブツの不具合が低減できる。
【００１２】上記発明において、塗料として導電性塗料
を採用すると本発明の効果がより発揮されるが、非導電
性塗料にも適用することができる。特に、塗料配管内の
塗料は全て押し出されるので、色替え時の洗浄が必要な
部分が著しく少なくなり、しかもピストンの摺動動作に
よって塗料配管の内壁に付着した前色塗料が掻き取られ
るので、清浄性がより高くなる。その結果、本来的には
混合されてはならない導電性塗料と非導電性塗料とを併
用することが可能となる。
【００１３】（２） 上記請求項１記載の発明において
は特に限定されないが、請求項２記載の塗装装置では、
前記塗料配管の途中にカラーチェンジバルブユニットが
設けられ、前記カラーチェンジバルブユニットの共通流
路と前記塗料配管の内径とがほぼ等しい。
【００１４】塗料配管の途中にカラーチェンジバルブユ
ニットを設けることで、塗色数が多かったり色替え頻度
が高くても充分に対処することができる。また、ブース
サイドタンク等に限定されることがないので、塗料使用
量が多くても充分に対処することができる。
【００１５】（３） 上記目的を達成するために、請求
項３記載の塗装装置は、電圧が印加される塗装ガンと、
前記塗装ガンに塗料を導く塗料配管と、前記塗料配管の
途中に設けられたシリンダと、前記シリンダ内に水密状
態で摺動可能に設けられたピストンと、前記ピストンを
前記シリンダ内で移動させる駆動手段とを有し、塗装時
には、前記塗料を前記ピストンの前方に注入し、前記ピ
ストンを前記塗装ガンに向かって移動させることを特徴
とする。
【００１６】この請求項３記載の塗装装置では、塗料配
管の途中にシリンダを設け、このシリンダ内にピストン
を摺動可能に設ける。そして、当該ピストンの前方に塗
料を注入し、ピストンを塗装ガンに向かって移動させる
ことで塗料を塗装ガンに導く。したがって、塗装ガンに
電圧を印加しても、ピストンの後方は空気が充填されて
いるので、当該ピストンの前後にて印加電圧が絶縁され
る。これにより、請求項１５記載のように導電性塗料を
採用しても、絶縁性が高いので、塗着効率に優れた各種
の塗装ガンをそのまま使用することができる。
【００１７】また、ピストンはシリンダ内を水密状態で
摺動しながら移動するので、シリンダの内壁に付着した
塗料がピストンの移動にともなって掻き取られる。した
がって、色替え時の前色の洗浄性が良好となるととも
に、シリンダの内壁に塗料が堆積することが防止され、
ゴミブツの不具合が低減できる。
【００１８】本発明において、塗料として導電性塗料を
採用すると本発明の効果がより発揮されるが、非導電性
塗料にも適用することができる。特に、シリンダ内の塗
料は全て押し出されるので、色替え時の洗浄が必要な部
分がその分だけ少なくなり、しかもピストンの摺動動作
によってシリンダの内壁に付着した前色塗料が掻き取ら
れるので、清浄性がより高くなる。その結果、本来的に
は混合されてはならない導電性塗料と非導電性塗料とを
併用することも可能となる。
【００１９】特に本発明のようにシリンダを用いること
で、曲がった塗料配管内を摺動するピストンに比べて、
ピストンの摺動性が良好となる。
【００２０】（４） 上記請求項３記載の発明において
は特に限定されないが、請求項４記載の塗装装置では、
前記シリンダの途中にカラーチェンジバルブユニットが
設けられ、前記カラーチェンジバルブユニットの共通出
口流路と前記シリンダの内径とがほぼ等しい。
【００２１】シリンダの途中にカラーチェンジバルブユ
ニットを設けることで、塗色数が多かったり色替え頻度
が高くても充分に対処することができる。また、ブース
サイドタンク等に限定されることがないので、塗料使用
量が多くても充分に対処することができる。
【００２２】（５） 上記発明においては特に限定され
ないが、請求項５記載の塗装装置では、前記駆動手段
は、一端が前記ピストンに接続されたケーブルと、当該
ケーブルを挟んで前記塗装ガン方向へ前記ピストンを移
動させる押出ローラと、前記ケーブルの他端に接続され
て前記塗装ガンとは反対方向へ前記ピストンを移動させ
る引っ張り装置とを有する。
【００２３】ケーブルを用いて押出ローラでピストンを
押し出すとともに引っ張り装置でピストンを引っ張る駆
動手段であることから、従来より塗料の圧送装置として
採用されていたギヤポンプ等が不要となる。
【００２４】また、押出ローラでケーブルを挟んでピス
トンを押し出す機構であるため、原理的に塗料圧が過剰
な圧力となるのが防止される。さらに、ピストンを前進
限から後退限に戻す際には引っ張り装置にてピストンを
引っ張る機構であることから、それに要する時間が著し
く短くなる。また、ピストンを後退限に戻す際に、カラ
ーチェンジバルブユニットの共通流路を洗浄や洗浄液の
排出操作も同時に行えるので色替え時間を短縮すること
ができる。
【００２５】（６） 上記請求項５記載の発明において
は特に限定されないが、請求項６記載の塗装装置では、
前記ピストンを前記塗装ガン方向へ移動させる際に、当
該ピストンの後方から絶縁性流体による圧力を印加す
る。この場合、特に限定されないが、絶縁性流体として
液体、気体又は圧縮空気が考えられ、特に圧縮空気を用
いることがより好ましい。
【００２６】さらに、請求項７記載の塗装装置では、目
的とするピストンの移動速度に応じて前記ピストンの後
方に印加される絶縁性流体の圧力を制御する。
【００２７】ピストンの前方に塗料を供給するとその抵
抗によりピストンの前進移動が妨げられるが、本発明の
ようにピストンの後方から絶縁性流体による背圧を印加
することで、絶縁性を維持しつつ当該ピストンの移動を
よりスムーズにすることができる。
【００２８】また、ピストンの後方に印加する圧力を種
々に制御することで、当該ピストンの移動速度を制御す
ることができ、塗装ガンからの塗料の吐出量をより正確
に制御することが可能となる。
【００２９】こうした制御は、後述する請求項８乃至１
８記載の塗装装置にも適用することができる。
【００３０】（７） 上記請求項１又は２記載の発明に
おいては特に限定されないが、請求項８記載の塗装装置
では、前記ピストンは、前記カラーチェンジバルブユニ
ットの後方に位置する後退限位置と、前記塗装ガンのト
リガバルブの直前に位置する前進限位置と、前記カラー
チェンジバルブユニットの前方に位置する塗装待機位置
とに、少なくとも停止する。
【００３１】同様に、上記請求項３又は４記載の発明に
おいては特に限定されないが、請求項９記載の塗装装置
では、前記ピストンは、前記カラーチェンジバルブユニ
ットの後方に位置する後退限位置と、前記シリンダの先
端に位置する前進限位置と、前記カラーチェンジバルブ
ユニットの前方に位置する印加可能位置とに、少なくと
も停止する。
【００３２】また、請求項１０記載の塗装装置では、前
記ピストンを前記後退限位置に停止させた状態で前色の
色替え操作を行う。
【００３３】さらに、請求項１１記載の塗装装置では、
前記ピストンの前方に供給される塗料量を計測する手段
を有する。この計測手段を用いて塗料量を計測すること
で正確な量の塗料をピストンの前方に供給することがで
き、その結果、塗装品質が安定するとともに廃棄塗料を
低減することができる。
【００３４】（８） 上記目的を達成するために、請求
項１２記載の塗装装置は、電圧が印加される塗装ガン
と、前記塗装ガンに塗料を導く第１の塗料配管と、前記
第１の塗料配管内に水密状態で摺動可能に設けられた第
１のピストンと、前記第１のピストンを前記第１の塗料
配管内で移動させる第１の駆動手段と、前記第１のピス
トンの前方に塗料を供給する第２の塗料配管と、前記第
２の塗料配管内に水密状態で摺動可能に設けられた第２
のピストンと、前記第２のピストンを前記第２の塗料配
管内で移動させる第２の駆動手段と、前記第１の塗料配
管と前記第２の塗料配管との接続部に設けられた開閉弁
と、を有し、塗装時には、前記塗料を前記第２のピスト
ンの前方に注入し、前記第２のピストン及び第１のピス
トンを前記塗装ガンに向かって移動させることを特徴と
する。
【００３５】この場合、特に限定はされないが、請求項
１３記載の塗装装置のように、前記第２の塗料配管の途
中にカラーチェンジバルブユニットが設けられ、前記カ
ラーチェンジバルブユニットの共通出口流路と前記第２
の塗料配管の内径とがほぼ等しいことが好ましい。
【００３６】この請求項１２記載の塗装装置では、塗装
時には塗料を第２の塗料配管の第２のピストンの前方に
注入し、まず第２のピストンを塗装ガンに向かって移動
させ、当該第２の塗料配管に供給された塗料を第１の塗
料配管に供給する。そして、第１のピストンを塗装ガン
に向かって移動させることで塗装ガンから塗料を噴霧す
るが、この第１のピストンを移動させている間に、第２
の塗料配管内の色替え操作を行う。
【００３７】これにより、前色の塗装が終了してから次
色の供給が終了するまでに要する時間は、第１の塗料配
管内の色替え操作に要する時間のみとなって、色替え時
間の短縮化を達成することができる。
【００３８】（９） 本発明の塗装装置は、たとえば白
色の塗料と黒色の塗料とを任意の比率１００：０〜０：
１００で混合して、これら２色の中間色であるグレー色
の塗料を無段階に作製し、これを被塗物に塗装する、い
わゆる２色混合式塗装装置にも適用することができる。
こうした塗装装置として以下のものが挙げられる。
【００３９】請求項１４記載の塗装装置は、電圧が印加
される塗装ガンと、前記塗装ガンに少なくとも２種類の
塗料の混合塗料を導く塗料配管と、前記塗料配管内に水
密状態で摺動可能に設けられたピストンと、前記ピスト
ンを前記塗料配管内で移動させる駆動手段と、前記少な
くとも２種類の塗料を混合する手段とを有することを特
徴とする。
【００４０】また、請求項１５記載の塗装装置は、少な
くとも２つのトリガバルブを有し電圧が印加される塗装
ガンと、前記塗装ガンの前記トリガバルブに少なくとも
２種類の塗料のそれぞれを導く塗料配管と、前記それぞ
れの塗料配管内に水密状態で摺動可能に設けられたピス
トンと、前記それぞれのピストンを前記塗料配管内で移
動させる駆動手段と、を有することを特徴とする。
【００４１】さらに、請求項１６記載の塗装装置は、電
圧が印加される塗装ガンと、前記塗装ガンに少なくとも
２種類の塗料の混合塗料を導く塗料配管と、前記塗装ガ
ンの近傍に設けられ前記少なくとも２種類の塗料を混合
する手段と、前記混合手段の上流側の塗料配管内のそれ
ぞれに水密状態で摺動可能に設けられたピストンと、前
記それぞれのピストンを前記塗料配管内で移動させる駆
動手段と、を有することを特徴とする。
【００４２】（１０） 上記発明においては特に限定さ
れないが、請求項１７記載の塗装装置では、前記駆動手
段は塗装ブース外へ設置される。
【００４３】溶剤系塗料を使用する塗装ブースでは、火
災対策として、発火原因となる部品や配線を防爆仕様と
する必要があるが、本発明の塗装装置では、防爆仕様が
必要とされる部品が駆動手段のみとなり、それ以外の部
品は防爆仕様とする必要はない。したがって、少なくと
も駆動手段を塗装ブース外へ設置すれば、防爆仕様とす
ることによる設備費のコストアップを抑制することがで
きる。また、駆動手段を塗装ブース外へ設置すること
で、これらの保守点検の作業性が向上する。
【００４４】
【発明の効果】発明によれば、塗装ガンに電圧を印加し
ても、ピストンの後方は空気が充填されているので、当
該ピストンの前後にて印加電圧が絶縁され、これによ
り、導電性塗料を用いる場合でも塗着効率に優れた各種
の塗装ガンをそのまま使用することができる。また、非
導電性塗料にも適用することができ汎用性に優れてい
る。
【００４５】また、ピストンは塗料配管内又はシリンダ
を水密状態で摺動しながら移動するので、塗料配管又は
シリンダの内壁に付着した塗料がピストンの移動にとも
なって掻き取られる。したがって、色替え時の前色の洗
浄性が良好となるとともに、塗料配管又はシリンダの内
壁に塗料が堆積することが防止され、ゴミブツの不具合
が低減できる。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明の塗装装置の実施形態を示す概略構成図、
図２は同実施形態に係るピストンの一例を示す断面図、
図３は本発明の塗装装置の使用形態を示す概略構成図、
図４は本発明の塗装装置の動作の一例を示すフローチャ
ートである。
【００４７】図１に示すように、本実施形態の塗装装置
１は、−９０ｋＶ〜−６０ｋＶの高電圧が印加されるベ
ル型静電塗装ガン１１と、この塗装ガン１１に塗料を導
くための塗料配管１２（塗料ホース１２ともいう。）
と、この塗料配管１２の途中に設けられ、塗料の色替え
操作を行うカラーチェンジバルブユニット１３と、塗料
配管１２の内部及びカラーチェンジバルブユニット１３
のマニホールド１３１（本発明の共通流路に相当す
る。）の内部を水密状態で摺動できるピストン１４と、
このピストン１４を移動させる駆動手段１５とを有す
る。
【００４８】ベル型静電塗装ガン１１は、ガン本体１１
１にトリガバルブ１１２を有し、後述する制御装置１６
からの指令信号に基づいてトリガバルブ１１２が開く
と、塗料ホース１２により供給された塗料が、ガン本体
１１１の先端に設けられたベルカップ１１３に至り、こ
のベルカップ１１３が高速回転することでベルカップ１
１３の先端エッジから塗料が微粒化されながら放射状に
噴霧される。図１において、ベルカップ１１３の先端エ
ッジから噴霧された塗粒のパターンを調節するためのシ
ェーピングエアーの図示は省略する。
【００４９】なお、本発明の塗装装置は同図に示すベル
型静電塗装ガンにのみ限定されるものではなく、エアー
霧化式静電塗装ガン等も採用できる。
【００５０】本実施形態に係る塗料ホース１２は、図に
おいて左側の先端が塗装ガン１１のトリガバルブ１１２
に接続され、右側の後端はケーブル１５１の貫通孔を除
き閉塞されている。この塗料ホース１２は、図３を参照
して後述するように、塗装ガン１１を塗装ロボットＲに
装着して用いる場合などには、塗装ロボットＲの作業姿
勢にともなって湾曲するので、塗料ホース自体の柔軟性
及び塗料ホースが曲がっても内部をピストン１４がスム
ーズに移動できるように、ナイロン系、ポリテトラフル
オロエチレン系あるいはウレタン系の樹脂にて構成され
た可撓性を有することが好ましい。ただし、少なくとも
ピストン１４の移動範囲内で塗料配管１２を直線にでき
る場合には、ステンレスなどの金属で構成することも可
能である。ただし、ステンレス等の金属は外側を樹脂な
どにより絶縁する必要がある。
【００５１】また、本発明の塗料配管は限定されない
が、図２に示すように塗料ホース１２を、耐摩耗性に優
れた材料からなる内面層１２１と、これを包囲するよう
に設けられ、配管内圧による膨張を防止するための補強
材１２３と、さらにこれを包囲するように設けられ、塗
料ホース１２の湾曲に追従できる柔軟性のある材料から
構成された外面層１２２と、で形成することがより好ま
しい。
【００５２】ちなみに、塗料ホース１２の長さは塗料使
用量が多い場合には長く、少ない場合には短くするな
ど、塗料使用量に応じて適宜設定することができる。
【００５３】塗料ホース１２の途中にはカラーチェンジ
バルブユニット１３が設けられており、マニホールド１
３１のそれぞれの端部と塗料ホース１２とは継手により
水密に接続されている。同図に示すカラーチェンジバル
ブユニット１３では、図外の塗料供給源より異なる塗料
が供給される切替弁１３２と、圧縮空気が供給される切
替弁１３３と、洗浄用純水（非導電性塗料の場合は洗浄
用シンナー。以下同じ。）が供給される切替弁１３４と
が設けられている。同図において左側の６つの切替バル
ブが塗料が供給される切替バルブ１３２であるが、この
切替バルブ１３２の数量はそれ以上でも以下でも良く、
適用される塗装ラインの塗色数などの諸条件によって適
宜増減することができる。なお、切替弁１３３に供給さ
れる圧縮空気は色替え時に塗料や洗浄用純水を押し出す
ために用いられ、切替弁１３４に供給される洗浄用純水
は色替え時の配管洗浄に用いられる。
【００５４】本実施形態のカラーチェンジバルブユニッ
ト１３では、マニホールド１３１の内径が塗料ホース１
２の内径とほぼ等しく形成されている。これにより、ピ
ストン１４は塗料ホース１２の右端からカラーチェンジ
バルブユニット１３のマニホールド１３１を通過して塗
料ホース１２の左端までスムーズに移動することができ
る。
【００５５】なお、本発明においては特に限定されない
が、特に塗料に導電性塗料を用いる場合には、カラーチ
ェンジバルブユニット１３のマニホールド１３１は合成
樹脂などの絶縁性材料から構成することが好ましい。金
属などの導電性材料にてマニホールド１３１を構成する
と、マニホールド１３１及び切替弁１３２，１３３，１
３４から導電性塗料を介して塗料供給源側へ電流がリー
クするおそれがある。
【００５６】特に本実施形態の塗装装置１にあっては、
塗料ホース１２の右端から、カラーチェンジバルブユニ
ット１３のマニホールド１３１を介して塗料ホース１２
の左端まで、これらの内部を水密状態で摺動できるピス
トン１４と、このピストン１４を適宜の位置及び適宜の
速度で移動させる駆動手段１５とを備えている。
【００５７】ピストン１４は、図２に拡大して示すよう
に、絶縁材からなるピストン本体１４１に、同じく絶縁
材からなり塗料の漏洩を防止するための２つのＯリング
１４２を装着してなり、塗料ホース１２が湾曲してもス
ムーズに移動できるようにピストン本体１４１の軸方向
の長さは極力短くされている。ピストン本体１４１はナ
イロンなどの水や溶剤で劣化しない絶縁材から構成する
ことが好ましく、Ｏリング１４２は適度な弾性を有する
ゴムなどの材料であって、耐摩耗性及び耐溶剤性に優れ
たものから構成することが好ましい。
【００５８】このＯリング１４２はピストン１４の前後
における塗料等の水密性を確保するほか、ピストン１４
の摺動性を向上させる機能をも司り、さらに色替え時等
において塗料ホース１２の内壁に付着した前色塗料を掻
き取る機能も備えている。
【００５９】こうしたピストン１４の前方に塗料を注入
し、当該ピストン１４を塗装ガン１１に向かって前進さ
せると、塗料ホース１２の内壁に付着した導電性塗料も
Ｏリング１４２によって前方へ掻き取られることになる
ので、ピストン１４の後方には空気のみが存在すること
になる。したがって、塗装ガン１１に高電圧を印加して
も当該ピストン１４の前後でブロックされ、塗料ホース
１２の後端側へ電流がリークすることが防止される。
【００６０】ピストン１４を移動させるための駆動手段
１５は、先端がピストン本体１４１に固定されたケーブ
ル１５１と、塗料ホース１２の後端の近くに設けられ、
ケーブル１５１を挟み込んで回転する一対の押出ローラ
１５２，１５２と、ケーブル１５１を巻き取る引っ張り
装置１５３とを備えている。
【００６１】押出ローラ１５２，１５２はそれぞれ駆動
モータ１５４，１５４によって回転し、主としてピスト
ン１４が塗装ガン１１に向かって前進する際にケーブル
１５１に駆動力を付与するとともに、ピストン１４を塗
装ガン１１とは反対方向に向かって戻す際はケーブル１
５１の挟持を解除してフリーとする。この押出ローラ１
５２によってピストン１４の移動にともなう塗料の押出
量が制御されることになり、従来必要とされたギヤポン
プなどは本実施形態では不要となる。また、一対の押出
ローラ１５２，１５２はケーブル１５１を挟み込んでピ
ストン１４を前進させる機械的構造であることから、原
理的に塗料ホース１２が破裂するほど異常な高圧に達す
ると押出ローラ１５２がスリップする。したがって、安
全性がより高まることとなる。
【００６２】これに対して、引っ張り装置１５３は駆動
モータ１５５によって正逆両方向に回転し、ピストン１
４が塗装ガン１１に向かって前進する際には同方向へケ
ーブル１５１が繰り出されるように回転する。また、こ
れとは逆回転することにより、ピストン１４を塗装ガン
１１とは反対方向へ戻す際に機能する。このとき、上述
したように押出ローラ１５２はケーブル１５１に対して
フリーとなるので、引っ張り装置１５３の回転速度を高
めた分だけピストン１４の戻し操作に必要な時間が短縮
される。
【００６３】ちなみに、ケーブル１５１は絶縁材から構
成することが好ましいが、剛性及び耐久性を高めるため
にケーブル１５１に金属製（導電性）ケーブルを用いる
場合には、図２に示すように当該ケーブル１５１の外周
に絶縁被覆層１５１ａを形成し、ピストン１４の後方の
湿度や水分、塗料などの残存によりケーブル１４を介し
て電流がリークするのを防止することがより好ましい。
【００６４】塗料ホースの右端には、ピストン１４の後
方に位置する塗料ホース１２の内部を洗浄するために、
３つの切替弁１７１，１７２，１７３が設けられてい
る。切替弁１７１には洗浄押出用エアーが供給され、切
替弁１７２には洗浄用シンナーが供給され、切替弁１７
３はダンプバルブである。ピストン１４の後方の塗料ホ
ース１２内は主として空気で満たされ、僅かに漏洩した
塗料が存在するのみであることから、これらの切替弁１
７１〜１７３を用いたピストン１４の後方の塗料ホース
１２の洗浄は、色替え毎に行う必要はなく、必要に応じ
て行えばよい。
【００６５】塗装ガン１１への高圧印加、トリガバルブ
１１２の切替、カラーチェンジバルブユニット１３の各
切替弁１３２，１３３，１３４の切替、切替弁１７１，
１７２，１７３の切替、押出ローラ１５２の駆動モータ
１５４の動作、引っ張り装置１５３の駆動モータ１５５
の動作は、制御装置１６からの制御信号によって制御さ
れる。
【００６６】この制御装置１６には図外の管理装置から
送出される制御信号の他、ピストン１４の現在位置を検
出するための位置センサ１８１，１８２，１８３からの
検出信号が入力される。位置センサ１８１は、ピストン
１４がカラーチェンジバルブユニット１３よりも後方位
置である後端限に位置する際に検出信号を送出し、位置
センサ１８２は、ピストン１４がカラーチェンジバルブ
ユニット１３よりも僅かに前方に位置する際に検出信号
を送出する。また、位置センサ１８３は、ピストン１４
が塗装ガン１１のトリガバルブ１１２の直前位置である
前進限に位置する際に検出信号を送出する。以下におい
て、ピストン１４が位置センサ１８１にて検出される後
端限の位置を後端限位置、位置センサ１８２にて検出さ
れる位置を印加可能位置、位置センサ１８３にて検出さ
れる前進限の位置を前進限位置と称する。
【００６７】このように構成された本実施形態の塗装装
置１は、たとえば図３に示すように塗装ロボットＲに装
着されて塗装ライン２で使用される。同図において、
「２１」は塗装ブース、「２２」は塗装台車、「Ｂ」は
被塗物である自動車ボディである。
【００６８】この場合、少なくとも駆動手段１５を塗装
ブースの外部へ設置することが好ましく、本実施形態の
塗装装置１ではそれが可能となる。これは以下の理由に
よる。すなわち、塗装ブース２１で使用される塗料類が
全て非溶剤系（非危険物）である場合には問題ないが、
溶剤系塗料と非溶剤系塗料との混成ラインの場合には、
塗装装置に使用される駆動モータや電気配線を防爆仕様
にする必要があり、設備のコストアップになる。しかし
ながら、防爆仕様が必要とされる駆動モータ１５４，１
５５を塗装ブース２１の外部へ設置することで、溶剤系
塗料の混成ラインであってもこれらを防爆仕様にする必
要がなく、コストダウンを図ることができる。また、駆
動手段１５を塗装ブース２１の外部へ設置することで保
守点検の作業性も向上することになる。
【００６９】次に作用を説明する。図４は、本実施形態
の塗装装置１に塗料を供給して、塗装ガン１１から被塗
物Ｂに塗料を塗布し、次の被塗物Ｂを待機するまでの１
サイクルの手順を示したもので、まずピストン１４が印
加可能位置にある状態から塗装がスタートする。この状
態では、ピストン１４がカラーチェンジバルブユニット
１３の僅か前方に位置し、当該ピストン１４からベルカ
ップ１１３に至る塗料ホース１２には、その被塗物Ｂに
塗布すべき塗料Ｐが充填されている。この充填量は、既
述したようにその塗装ガン１１で塗布される塗料の使用
量にほぼ等しい。また、ピストン１４の後方の塗料ホー
ス１２には空気Ａが充満している。
【００７０】この状態から塗装ガン１１に高電圧を印加
するとともに、トリガバルブ１１２を開く（ステップ
１）。これにより、塗装ガン１１から、導電性塗料Ｐを
介して電流が流れるが、ピストン１４の後方は空気Ａに
て満たされているので、これがいわゆるボルテージブロ
ックの機能を発揮して、当該ピストン１４で絶縁され
る。
【００７１】トリガバルブ１１２の開動作とほぼ同時
に、押出ローラ１５２を作動してケーブル１５１を繰り
出しピストン１４を塗装ガン１１に向かって前進させる
（ステップ２）。なお、トリガバルブ１１２とピストン
１４の押出動作とはほぼ同時に行うが、塗装ロボットＲ
の姿勢如何では塗装ガン１１のベルカップ１１３が横向
き、或いは斜め上向きになっている場合もあるので、最
初の吐出量や霧化パターンを安定させるために、ピスト
ン１４の押出動作をトリガバルブ１１２の開動作に対し
て０．１〜０．３秒程度先行させることが好ましい。こ
うすることで、特に回転霧化式塗装ガンでは、フィード
チューブ先端の塗料タレ対策に有効な手段となる。
【００７２】ピストン１４を押し出す際の押出速度はベ
ルカップ１１３からの吐出量に関係する。すなわち、押
出速度を早くすると吐出量が増加し、押出速度を遅くす
ると吐出量が減少するので、制御装置１６から最適の押
出速度を駆動手段１５へ送出する。
【００７３】ピストン１４が塗装ガン１１に向かって前
進すると、上述したように塗料Ｐが塗装ガン１１へ供給
されるが、当該ピストン１４がトリガバルブ１１２の直
前の前進限位置に達し、位置センサ１８３にて検出され
ると、押出ローラ１５２及び引っ張り装置１５３を停止
するとともに、塗装ガン１１への高電圧の印加を停止し
被塗物Ｂへの塗装を終了する（ステップ３及び４）。
【００７４】これ以降が色替えサイクルとなる。まず、
ピストン１４は前進限位置にあるので、押出ローラ１５
２，１５２をフリーにするとともに引っ張り装置１５３
をこれまでとは逆方向に回転させることで、ピストン１
４を後退させる（ステップ５）。なお、ピストン１４が
後退する際には、ピストン１４の後方（図において右
側）の空気が圧縮されるので、ピストン１４の動作をス
ムーズにするためにダンプバルブ１７３を開いておくこ
とが好ましい。
【００７５】本実施形態では、ピストン１４を後退させ
る場合には、押出ローラ１５２をフリーにして引っ張り
装置１５３のみによりピストン１４を移動させるので、
当該ピストン１４を短時間で後退限位置まで戻すことが
でき、色替え時間が短縮される。
【００７６】位置センサ１８１にてピストン１４が後退
限位置に達したことが検出されたら（ステップ６）、カ
ラーチェンジバルブユニット１３の切替弁１３３，１３
４を交互に開閉して、ピストン１４の前方の塗料ホース
１２内に洗浄用純水と押出用エアーとを供給する（ステ
ップ７）。たとえば、ピストン１４が後端限位置まで戻
ったときは、トリガバルブ１１２からベルカップ１１３
までの間の塗料ホース内に塗料Ｐが残存しているので、
最初に切替弁１３３を開いて押出用エアーを塗料ホース
１２に供給し残存している塗料Ｐをベルカップ１１３か
ら押し出す。次に、切替弁１３４を開いて洗浄用純水を
塗料ホース１２内へ供給し、当該塗料ホース１２の内壁
を洗浄する。さらに、再び切替弁１３３を開いて押出用
エアーを塗料ホース１２に供給し残存している洗浄用純
水をベルカップ１１３から押し出す。こうした操作を繰
り返し、ピストン１４の前方に位置する塗料ホース１２
内を洗浄する。
【００７７】塗料ホース１２内が清浄になったら、カラ
ーチェンジバルブユニット１３の切替弁１３２の何れか
を開いて次色の塗料Ｐをピストン１４の前方の塗料ホー
ス１２内へ供給する（ステップ８）。このとき、塗料使
用量に応じて切替弁１３２の開閉タイミングを制御し、
その塗色に適した充填量とする。これにより、塗装終了
後に残存して廃棄する塗料量が最小限となる。
【００７８】次色塗料Ｐを供給したら、押出ローラ１５
２，１５２及び引っ張り装置１５３を駆動し、ピストン
１４を前進させる（ステップ９）。このとき、ピストン
１４の後方が負圧となってピストン１４がスムーズに動
かないときは、これと同時に切替弁１７１を開いて圧縮
空気をピストン１４の後方に供給する（ステップ９）。
なお、これに代えてダンプバルブ１７３を開いてピスト
ン１４の後方を大気開放としても良い。切替弁１７１を
開いて圧縮空気をピストン１４の後方に供給することで
負圧になることが防止されるとともに、圧縮空気の作用
でピストン１４が塗装ガン１１の方向に付勢されるので
ピストン１４の動作がよりスムーズになる。
【００７９】ピストン１４がカラーチェンジバルブユニ
ット１３の僅か前方位置にある印加可能位置に達したこ
とが位置センサ１８２によって検出されたら（ステップ
１０）、押出ローラ１５２及び引っ張り装置１５３を停
止するとともに、トリガバルブ１１２を閉じ、次色の塗
装スタート信号を待機する（ステップ１１）。
【００８０】以上のように、本実施形態の塗装装置１で
は、塗料ホース１２内にピストン１４を設けて、当該ピ
ストン１４の前方に導電性塗料Ｐを供給してこれを塗装
ガン１１へ押し出すように構成したので、ピストン１４
の後方には空気層が形成され、これがいわゆるボルテー
ジブロック機能を発揮する。したがって、既存の塗着効
率の高いベル型静電塗装ガン等をそのまま利用すること
ができ、導電性塗料の採用と塗着効率の向上との両立が
図られる。また、既存の塗装ガンがそのまま使用できる
ので、塗装ガンの交換あるいは改造費用が不要となる。
【００８１】また、ピストンの押出速度を制御すること
で吐出量を簡単に制御することができ、従来必要とされ
たギヤポンプなどの高価な装置に代替することができ、
設備費用の低減が達成される。
【００８２】色替え操作にあたっても、ピストンを用い
てトリガバルブまで塗料を押し出すことができるので、
色替え時に廃棄される塗料量が最小となり、塗料コスト
の低減及び廃液処理などの環境対策の点で有利となる。
【００８３】塗装ガンあたりの塗料使用量（吐出量）
は、塗装サイクルタイムの変更、被塗物の相違、塗料固
形分など塗色による相違、膜厚などの要求品質の相違等
々により異なるが、本実施形態の塗装装置は、塗料ホー
ス１２の長さを最大塗料使用量に設定しておき、これに
必要に応じた量の塗料を充填して塗装するので、塗料使
用量の変動に対しても柔軟に対処することができる。
【００８４】さらに本実施形態の塗装装置は、導電性塗
料のみならず非導電性塗料にもそのまま適用できる。
【００８５】また、塗料ホース内の塗料はピストンによ
って全て押し出されるので、洗浄しなければならない範
囲が著しく少なくなり、これにより短時間で系内を清浄
にすることが可能となる。また清浄性が高まる結果、導
電性塗料と非導電性塗料とを同一の塗装装置で色替えす
ることも可能となる。
【００８６】さらに、本実施形態の塗装装置は、塗料ホ
ース内への塗料の充填は塗装の直前であるため、メタリ
ック塗料やマイカ塗料等であっても顔料沈降の問題は生
じなくなる。また、カートリッジを用いた塗装ガンに適
用する場合にも顔料沈降の問題が解消される。
【００８７】第２実施形態 図５は本発明の塗装装置の他の実施形態を示す概略構成
図である。上述した第１実施形態では塗料ホース１２に
充填する塗料量をカラーチェンジバルブユニット１３の
切替弁１３２の開閉タイミングにて制御したが、本例で
は塗料Ｐの充填量をより正確に制御するために流量計１
９が設けられている。すなわち、塗料ホース１２のピス
トン１４の後退限位置の前方に分岐配管２１が設けら
れ、ここにカラーチェンジバルブユニット１３が設けら
れている。そして、カラーチェンジバルブユニット１３
と塗料ホース１２との間に、流量計１９と開閉弁２０と
が設けられている。開閉弁２０は、カラーチェンジバル
ブユニット１３から塗料ホース１２へ塗料等を供給する
際に開き、塗料を充填したのちピストン１４が前進する
際には閉じることで塗料の逆流を防止するものである。
【００８８】このように、カラーチェンジバルブユニッ
ト１３から供給される塗料量を流量計１９を用いて計測
することで、塗料粘度等の変動により充填量にバラツキ
が生じる場合でもこれを防止することができる。
【００８９】第３実施形態 図６は本発明の塗装装置のさらに他の実施形態の要部を
示す概略構成図である。上述した第１実施形態では、切
替弁１７１を介してピストン１４の後方から圧縮空気を
供給し、当該ピストン１４の前進動作をよりスムーズに
する例を示したが、ピストン１４の前進駆動力を圧縮空
気のみで付与し、ピストン１４の移動速度の制御を引っ
張り装置１５３にて行うこともできる。この場合、第１
実施形態における押出ローラ１５２は省略することがで
きる。
【００９０】すなわち、同図に示すように塗料ホース１
４の後端には圧縮空気を供給するための切替弁１７４
と、ピストン１４の後方の圧抜きを行うための切替弁１
７５とが設けられ、ピストン１４は切替弁１７４を開い
て当該ピストン１４の後方に圧縮空気を供給することで
前進駆動される。このとき、引っ張り装置１５３のケー
ブル１５１を弛めながらピストン１４の移動速度を制御
する。また、切替弁１７４から供給される圧縮空気の圧
力をピストン１４の前方に充填された塗料Ｐの抵抗に応
じて制御することが望ましい。たとえば、ピストン１４
が後退限位置に近ければ近いほど塗料Ｐによるピストン
１４の抵抗が大きく、塗装ガン１１に近づけば近づくほ
どピストン１４の抵抗が小さくなるので、圧縮空気の圧
力もこれに応じて制御する。
【００９１】ピストン１４を前進限位置から後退限位置
に戻す際には、切替弁１７４を閉じて圧縮空気の供給を
停止するとともに、切替弁１７５を開いてここからピス
トン１４の後方に存在する空気を抜く。
【００９２】第４実施形態 図７は本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示す概
略構成図である。本例の塗装装置１では、色替え時間又
は次色供給時間の短縮を図るために、塗料の供給系統を
２つに分割している。
【００９３】すなわち、塗料供給系が、塗装ガン１１に
塗料を供給する第１の塗料ホース１２Ａと、この第１の
塗料ホース１２Ａに塗料を供給する第２の塗料ホース１
２Ｂとに分断され、その接続部に開閉弁２２が設けられ
ている。
【００９４】第１の塗料ホース１２Ａには、その内部を
水密状態で摺動する第１のピストン１４Ａが設けられ、
この第１のピストン１４Ａは、第１の押出ローラ１５２
Ａ，１５２Ａと引っ張り装置１５３Ａとによって前進及
び後退が可能となっている。
【００９５】図７において、第１の塗料ホース１２Ａに
は色替え時の洗浄用純水（塗料Ｐが水系塗料の場合）を
供給するための切替弁２４と、同じく色替え時の洗浄用
エアーを供給するための切替弁２５とが設けられてい
る。
【００９６】これに対して、第２の塗料ホース１２Ｂの
先端には、既述した開閉弁２２に加え、ダンプバルブ２
３が設けられ、当該塗料ホース１２Ｂの内部を洗浄する
際に洗浄液を系外へ廃棄できるようになっている。
【００９７】その他の構成は上述した第１実施形態の塗
装装置１と同様であり、第１実施形態と共通する部材に
は共通する数字符号を付し、末尾に第１の塗料供給系統
であることが識別できる「Ａ」のアルファベットを付
し、同様に第２の塗料供給系統の部材符号には、その末
尾に「Ｂ」のアルファベットを付することとする。
【００９８】本例の塗装装置１の作用を説明する。ま
ず、第１のピストン１４Ａ及び第２のピストン１４Ｂの
何れもが同図に示す後退限位置にあり、開閉弁２２が
開、ダンプバルブ２３が閉の状態で、カラーチェンジバ
ルブユニット１３の切替弁１３２を切り替えて塗料Ｐを
第２の塗料ホース１２Ｂから第１の塗料ホース１２Ａに
所定量だけ供給する。このとき、トリガバルブ１１２は
閉とする。
【００９９】次いで、第２のピストン１４Ｂを第２の押
出ローラ１５２Ｂ及び第２の引っ張り装置１５３Ｂを用
いて開閉弁２２に向かって前進させ、カラーチェンジバ
ルブユニット１３を通過した、印加可能位置に達した
ら、トリガバルブ１１２を開くとともに塗装ガンに高電
圧を印加する。このとき、第１の塗料ホース１２Ａ及び
第２の塗料ホース１２Ｂの何れも塗料Ｐが充填されてい
るが、第２のピストン１４Ｂの後方は空気が存在するの
みであるため、ここで高電圧がブロックされることにな
る。
【０１００】さらに第２のピストン１４Ｂを前進させ、
当該第２のピストン１４Ｂが開閉弁２２の直近の前進限
位置に達したら、今度は第１のピストン１４Ａを第１の
押出ローラ１５２Ａ及び第１の引っ張り装置１５３Ａと
により塗装ガン１１に向かって前進させる。これと同時
に、第２の押出ローラ１５２Ｂをフリーにするとともに
第２の引っ張り装置１５３Ｂを逆方向に回転させること
で、第２のピストン１４Ｂを後退させる。
【０１０１】第１のピストン１４Ａが切替弁２４を通過
した位置まで達したら、開閉弁２２を閉じ、第２の塗料
ホース１２Ｂ内の洗浄を開始する。すなわち、ダンプバ
ルブ２３を開くとともに、カラーチェンジバルブユニッ
ト１３の切替弁１３３，１３４を交互に開閉して洗浄用
純水と押出用エアーとを第２の塗料ホース１２Ｂ内へ交
互に供給し、ダンプバルブ２３から洗浄液を廃棄する。
洗浄が終了したら後退限位置にて次の塗装サイクルを待
機する。この間に第１のピストン１４Ａは塗装ガン１１
へ向かって前進を継続するが、当該第１のピストン１４
Ａがトリガバルブ１１２の直近まで達し、塗装を終了し
たら第１の押出ローラ１５２Ａをフリーにするとともに
引っ張り装置１５３Ａを逆方向に回転させることで第１
のピストン１４Ａを後退限位置まで戻す。そして、切替
弁２４，２５を交互に開閉して洗浄用純水と押出用エア
ーとを第１の塗料ホース１２Ａ内へ交互に供給し、ベル
カップ１１３から洗浄液を廃棄する。
【０１０２】このように、本例の塗装装置１では、第１
のピストン１４Ａを前進させて塗装を行っている間に、
第２の塗料ホース１２Ｂ内の洗浄及び次色供給を行うこ
とができるので、塗装サイクル終了後においては第１の
塗料ホース１２Ａ内の洗浄のみで足りる。すなわち、全
塗料ホース１２Ａ，１２Ｂのうちの一部の塗料ホース１
２Ａのみの洗浄色替え操作で足りることから、次の塗装
開始までに必要とされる待機時間を短縮することができ
る。
【０１０３】第５乃至第７実施形態 図８乃至図１０はそれぞれ本発明の塗装装置のさらに他
の実施形態を示す概略構成図である。これら第５乃至第
７実施形態は、本発明の塗装装置を、いわゆる２色混合
式塗装装置に適用した例であり、たとえば白色の塗料と
黒色の塗料とを任意の比率１００：０〜０：１００で混
合して、これら２色の中間色であるグレー色の塗料を無
段階に作製し、これを被塗物に塗装するものである。
【０１０４】図８に示す例では、塗料ホース１２の後端
側にミキサー２６が設けられ、このミキサー２６に、切
替弁２７，２８を介してギヤポンプ２９，３０により第
１の塗料と第２の塗料とが定量的に供給される。このミ
キサー２６にて混合された塗料は塗料ホース１２内のピ
ストン１４の前方に供給され、上述した第１実施形態の
ものと同様にして塗装ガン１１へ供給されて被塗物に塗
布される。
【０１０５】なお、マニホールド内のエアー残りが問題
となる場合には、塗料ホース１２の後端側にエアー抜き
用バルブ３１を設けてエアー抜きを行えば良い。
【０１０６】図９に示す例は、塗装ガン１１のベルカッ
プ１１３にて２色の塗料を混合するもので、２つのトリ
ガバルブ１１２，１１２を有する塗装ガン１１に対し
て、１対の塗料ホース１２、ピストン１４、押出ローラ
１５２及び引っ張り装置１５３が設けられている。ま
た、それぞれの塗料ホース１２の後端側には２つの切替
弁３２，３３，３４が設けられ、洗浄用シンナー（又は
洗浄用純水）、押出用エアー及び第１又は第２の塗料が
それぞれ供給される。
【０１０７】本例では、図８に示す例のミキサー２６を
用いることなく、第１の塗料と第２の塗料とのそれぞれ
専用の塗料供給系を設け、ベルカップ１１３に直接的に
塗料を供給し、ベルカップ１１３の回転力を利用して両
塗料を混合するものである。
【０１０８】さらに図１０に示す例は、２対の塗料ホー
ス１２、ピストン１４、押出ローラ１５２及び引っ張り
装置１５３を設け、塗装ガン１１の直近にミキサー２６
を設けてここで２色の塗料を混合するものである。こう
することで、既存の塗装ガン１１をそのまま流用するこ
とができるので、設備費の低減が図られる。
【０１０９】ちなみに、これら第５実施形態乃至第７実
施形態の塗装装置１は、導電性塗料にも非導電性塗料に
も適用することができる。
【０１１０】第８実施形態 図１１は本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示す
概略構成図、図１２は図１１に示す塗装装置の使用形態
を示す概略構成図である。
【０１１１】上述した第１乃至第７実施形態では、ピス
トン１４が、塗料配管１２およびカラーチェンジバルブ
ユニット１３内を前進および後退するように設けたが、
本例では、ピストン１４は、シリンダ３５およびカラー
チェンジバルブユニット１３内を前進および後退するよ
うに設けてられいる。
【０１１２】すなわち、塗装ガン１１へ塗料を供給する
ための塗料ホース１２の途中にシリンダ３５が設けら
れ、さらにこのシリンダ３５の途中にカラーチェンジバ
ルブユニット１３が設けられている。そして、このカラ
ーチェンジバルブユニット１３のマニホールド１３１の
それぞれの端部とシリンダ３５とは継手により水密に接
続されている。
【０１１３】同図に示すカラーチェンジバルブユニット
１３には、図外の塗料供給源より異なる塗料が供給され
る切替弁１３２と、圧縮空気が供給される切替弁１３３
と、洗浄用純水（非導電性塗料の場合は洗浄用シンナ
ー。以下同じ。）が供給される切替弁１３４とが設けら
れている。同図において左側の４つの切替バルブが塗料
が供給される切替バルブ１３２であるが、この切替バル
ブ１３２の数量はそれ以上でも以下でも良く、適用され
る塗装ラインの塗色数などの諸条件によって適宜増減す
ることができる。なお、切替弁１３３に供給される圧縮
空気は色替え時に塗料や洗浄用純水を押し出すために用
いられ、切替弁１３４に供給される洗浄用純水は色替え
時の配管洗浄に用いられる。
【０１１４】本実施形態のカラーチェンジバルブユニッ
ト１３では、マニホールド１３１の内径がシリンダ３５
の内径とほぼ等しく形成されている。これにより、ピス
トン１４はシリンダ３５の右端からカラーチェンジバル
ブユニット１３のマニホールド１３１を通過してシリン
ダ３５の左端までスムーズに移動することができる。
【０１１５】なお、本発明においては特に限定されない
が、特に塗料に導電性塗料を用いる場合には、シリンダ
３５およびカラーチェンジバルブユニット１３のマニホ
ールド１３１は合成樹脂などの絶縁性材料から構成する
ことが好ましい。金属などの導電性材料にてシリンダ３
５やマニホールド１３１を構成すると、シリンダ３５、
マニホールド１３１及び切替弁１３２，１３３，１３４
から導電性塗料を介して塗料供給源側へ電流がリークす
るおそれがある。
【０１１６】特に本実施形態の塗装装置１にあっては、
シリンダ３５の右端から、カラーチェンジバルブユニッ
ト１３のマニホールド１３１を介してシリンダ３５の左
端まで、これらの内部を水密状態で摺動できるピストン
１４と、このピストン１４を適宜の位置及び適宜の速度
で移動させる駆動手段１５とを備えている。
【０１１７】ピストン１４は、上述した第１乃至第７実
施形態と同様に、図２に拡大して示すように、絶縁材か
らなるピストン本体１４１に、同じく絶縁材からなり塗
料の漏洩を防止するための２つのＯリング１４２を装着
してなり、塗料ホース１２が湾曲してもスムーズに移動
できるようにピストン本体１４１の軸方向の長さは極力
短くされている。ピストン本体１４１はナイロンなどの
水や溶剤で劣化しない絶縁材から構成することが好まし
く、Ｏリング１４２は適度な弾性を有するゴムなどの材
料であって、耐摩耗性及び耐溶剤性に優れたものから構
成することが好ましい。
【０１１８】このＯリング１４２はピストン１４の前後
における塗料等の水密性を確保するほか、ピストン１４
の摺動性を向上させる機能をも司り、さらに色替え時等
においてシリンダ３５の内壁に付着した前色塗料を掻き
取る機能も備えている。
【０１１９】こうしたピストン１４の前方に塗料を注入
し、当該ピストン１４を塗装ガン１１に向かって前進さ
せると、シリンダ３５の内壁に付着した導電性塗料もＯ
リング１４２によって前方へ掻き取られることになるの
で、ピストン１４の後方には空気のみが存在することに
なる。したがって、塗装ガン１１に高電圧を印加しても
当該ピストン１４の前後でブロックされ、シリンダ３５
の後端側へ電流がリークすることが防止される。
【０１２０】ピストン１４を移動させるための駆動手段
１５は、上述した第１実施形態と同様に、先端がピスト
ン本体１４１に固定されたケーブル１５１と、塗料ホー
ス１２の後端の近くに設けられ、ケーブル１５１を挟み
込んで回転する一対の押出ローラ１５２，１５２と、ケ
ーブル１５１を巻き取る引っ張り装置１５３とを備えて
いる。
【０１２１】ちなみに、シリンダ３５の右端には、ピス
トン１４の後方に位置するシリンダ３５の内部を洗浄す
るために、３つの切替弁１７１，１７２，１７３が設け
られている。切替弁１７１には洗浄押出用エアーが供給
され、切替弁１７２には洗浄用シンナーが供給され、切
替弁１７３はダンプバルブである。ピストン１４の後方
のシリンダ３５内は主として空気で満たされ、僅かに漏
洩した塗料が存在するのみであることから、これらの切
替弁１７１〜１７３を用いたピストン１４の後方のシリ
ンダ３５の洗浄は、色替え毎に行う必要はなく、必要に
応じて行えばよい。
【０１２２】また、シリンダ３５の左端にはエアーバル
ブ３５１が設けられているが、ピストン１４がシリンダ
３５の右端から左端に向かって前進し、左端の直前に達
したときにこのエアーバルブ３５１を開いて圧縮空気を
供給する。これにより、シリンダ３５の左端に接続され
た塗料ホース１２に残留する塗料を塗装ガンへ供給する
ことができ、塗料の有効活用を図ることができる。
【０１２３】このように構成された本実施形態の塗装装
置１は、たとえば図１２に示すように塗装ロボットＲに
装着されて塗装ライン２で使用される。同図において、
「Ｂ」は被塗物である自動車ボディである。
【０１２４】本例の塗装装置１においては、シリンダ３
５およびカラーチェンジバルブユニット１３のマニホー
ルド１３１内をピストン１４が移動するので、塗料ホー
ス１２がロボットＲの動作にともなって曲がったとして
も、シリンダ３５およびマニホールド１３１を剛性を有
する直線状の部材で構成しておけば、ピストン１４の動
作がきわめてスムーズになり、塗料の吐出量が一定かつ
安定する。
【０１２５】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗装装置の実施形態を示す概略構成図
である。
【図２】本発明に係るピストンの一例を示す断面図であ
る。
【図３】本発明の塗装装置の使用形態を示す概略構成図
である。
【図４】本発明の塗装装置の動作の一例を示すフローチ
ャートである。
【図５】本発明の塗装装置の他の実施形態を示す概略構
成図である。
【図６】本発明の塗装装置のさらに他の実施形態の要部
を示す概略構成図である。
【図７】本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示す
概略構成図である。
【図８】本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示す
概略構成図である。
【図９】本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示す
概略構成図である。
【図１０】本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示
す概略構成図である。
【図１１】本発明の塗装装置のさらに他の実施形態を示
す概略構成図である。
【図１２】図１１に示す塗装装置の使用形態を示す概略
構成図である。
【符号の説明】
１…塗装装置 １１…塗装ガン １１１…塗装ガン本体 １１２…トリガバルブ １１３…ベルカップ １２…塗料ホース（塗料配管） １３…カラーチェンジバルブユニット １４…ピストン １５…駆動手段 １５１…ケーブル １５２…押出ローラ １５３…引っ張り装置 １６…制御装置 ３５…シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高水 康夫 東京都新宿区西新宿二丁目６番１号 株式 会社大氣社内 Ｆターム(参考） 4F034 AA03 AA04 BA14 BA22 BB05 BB28 4F035 AA03 BA12

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電圧が印加される塗装ガンと、前記塗装ガ
    ンに塗料を導く塗料配管と、前記塗料配管内に水密状態
    で摺動可能に設けられたピストンと、前記ピストンを前
    記塗料配管内で移動させる駆動手段とを有し、塗装時に
    は、前記塗料を前記ピストンの前方に注入し、前記ピス
    トンを前記塗装ガンに向かって移動させることを特徴と
    する塗装装置。
  2. 【請求項２】前記塗料配管の途中にカラーチェンジバル
    ブユニットが設けられ、前記カラーチェンジバルブユニ
    ットの共通出口流路と前記塗料配管の内径とがほぼ等し
    い請求項１記載の塗装装置。
  3. 【請求項３】電圧が印加される塗装ガンと、前記塗装ガ
    ンに塗料を導く塗料配管と、前記塗料配管の途中に設け
    られたシリンダと、前記シリンダ内に水密状態で摺動可
    能に設けられたピストンと、前記ピストンを前記シリン
    ダ内で移動させる駆動手段とを有し、塗装時には、前記
    塗料を前記ピストンの前方に注入し、前記ピストンを前
    記塗装ガンに向かって移動させることを特徴とする塗装
    装置。
  4. 【請求項４】前記シリンダの途中にカラーチェンジバル
    ブユニットが設けられ、前記カラーチェンジバルブユニ
    ットの共通出口流路と前記シリンダの内径とがほぼ等し
    い請求項３記載の塗装装置。
  5. 【請求項５】前記駆動手段は、一端が前記ピストンに接
    続されたケーブルと、当該ケーブルを挟んで前記塗装ガ
    ン方向へ前記ピストンを移動させる押出ローラと、前記
    ケーブルの他端に接続されて前記塗装ガンとは反対方向
    へ前記ピストンを移動させる引っ張り装置とを有する請
    求項１〜４何れかに記載の塗装装置。
  6. 【請求項６】前記ピストンを前記塗装ガン方向へ移動さ
    せる際に、当該ピストンの後方から絶縁性流体による圧
    力を印加する請求項５記載の塗装装置。
  7. 【請求項７】目的とするピストンの移動速度に応じて前
    記ピストンの後方に印加される絶縁性流体の圧力を制御
    する請求項６記載の塗装装置。
  8. 【請求項８】前記ピストンは、前記カラーチェンジバル
    ブユニットの後方に位置する後退限位置と、前記塗装ガ
    ンのトリガバルブの直前に位置する前進限位置と、前記
    カラーチェンジバルブユニットの前方に位置する印加可
    能位置とに、少なくとも停止する請求項１又は２記載の
    塗装装置。
  9. 【請求項９】前記ピストンは、前記カラーチェンジバル
    ブユニットの後方に位置する後退限位置と、前記シリン
    ダの先端に位置する前進限位置と、前記カラーチェンジ
    バルブユニットの前方に位置する印加可能位置とに、少
    なくとも停止する請求項３又は４記載の塗装装置。
  10. 【請求項１０】前記ピストンを前記後退限位置に停止さ
    せた状態で前色の色替え操作を行う請求項８又は９記載
    の塗装装置。
  11. 【請求項１１】前記ピストンの前方に供給される塗料量
    を計測する手段を有する請求項１〜１０何れかに記載の
    塗装装置。
  12. 【請求項１２】電圧が印加される塗装ガンと、前記塗装
    ガンに塗料を導く第１の塗料配管と、前記第１の塗料配
    管内に水密状態で摺動可能に設けられた第１のピストン
    と、前記第１のピストンを前記第１の塗料配管内で移動
    させる第１の駆動手段と、 前記第１のピストンの前方に塗料を供給する第２の塗料
    配管と、前記第２の塗料配管内に水密状態で摺動可能に
    設けられた第２のピストンと、前記第２のピストンを前
    記第２の塗料配管内で移動させる第２の駆動手段と、前
    記第１の塗料配管と前記第２の塗料配管との接続部に設
    けられた開閉弁と、を有し、 塗装時には、前記塗料を前記第２のピストンの前方に注
    入し、前記第２のピストン及び第１のピストンを前記塗
    装ガンに向かって移動させることを特徴とする塗装装
    置。
  13. 【請求項１３】前記第２の塗料配管の途中にカラーチェ
    ンジバルブユニットが設けられ、前記カラーチェンジバ
    ルブユニットの共通出口流路と前記第２の塗料配管の内
    径とがほぼ等しい請求項１２記載の塗装装置。
  14. 【請求項１４】電圧が印加される塗装ガンと、前記塗装
    ガンに少なくとも２種類の塗料の混合塗料を導く塗料配
    管と、前記塗料配管内に水密状態で摺動可能に設けられ
    たピストンと、前記ピストンを前記塗料配管内で移動さ
    せる駆動手段と、前記少なくとも２種類の塗料を混合す
    る手段とを有することを特徴とする塗装装置。
  15. 【請求項１５】少なくとも２つのトリガバルブを有し電
    圧が印加される塗装ガンと、前記塗装ガンの前記トリガ
    バルブに少なくとも２種類の塗料のそれぞれを導く塗料
    配管と、前記それぞれの塗料配管内に水密状態で摺動可
    能に設けられたピストンと、前記それぞれのピストンを
    前記塗料配管内で移動させる駆動手段と、を有すること
    を特徴とする塗装装置。
  16. 【請求項１６】電圧が印加される塗装ガンと、前記塗装
    ガンに少なくとも２種類の塗料の混合塗料を導く塗料配
    管と、前記塗装ガンの近傍に設けられ前記少なくとも２
    種類の塗料を混合する手段と、前記混合手段の上流側の
    塗料配管内のそれぞれに水密状態で摺動可能に設けられ
    たピストンと、前記それぞれのピストンを前記塗料配管
    内で移動させる駆動手段と、を有することを特徴とする
    塗装装置。
  17. 【請求項１７】前記駆動手段は塗装ブース外へ設置され
    る請求項１〜１６何れかに記載の塗装装置。
  18. 【請求項１８】前記塗料が導電性塗料である請求項１〜
    １７何れかに記載の塗装装置。
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